In-depth clinical and dosimetric analysis of 166Ho-radioembolization in patients with liver cancer: An observational study

Abstract

Introduction

Transarterial radioembolization (TARE) using holmium-166 (¹⁶⁶Ho) microspheres is a treatment for unresectable primary and secondary liver malignancies. The pre-therapeutic simulation procedure using a scout dose is critical to predict microsphere distribution and exclude extrahepatic leakage. This single-center observational study aimed to evaluate the dosimetric agreement between ¹⁶⁶Ho-scout and ¹⁶⁶Ho-therapy, and to correlate tumor-absorbed dose with treatment response at both tumor and patient levels.

Methods

Prospective, observational study included patients with BCLC 2022 stage A/B hepatocellular carcinoma or oligometastatic liver disease undergoing ¹⁶⁶Ho-TARE were included. Voxel-based dosimetry was performed using Q-suite. Contrast-enhanced CT was acquired 3 months post-treatment. Treatment response was assessed by RECIST/mRECIST criteria.

Results

Twenty patients underwent the pre-treatment procedure; 18 proceeded to therapy. No significant differences were observed between scout and therapy procedures in whole-liver (P = .331) and tumor doses (P = .063), indicating reliable pre-therapeutic evaluation. Fourteen patients with 16 treated lesions were included in the dose-response analysis (median volume: 22,1 [10,5–80,3] mL; dose: 22,1 [10,5–80,3] Gy). The objective tumor response rate at 3 months was 94%. However, no significant differences were found in absorbed dose metrics (P = .315) or dose-volume histogram values (D50, D70, D85) between responsive and non-responsive (NR) lesions. Patient-level analysis showed a 29% progression rate, with NR patients more likely to have secondary liver tumors (P = .011).

Conclusion

This study including a Portuguese cohort treated with ¹⁶⁶Ho-TARE showed a high tumor response rate. However, the limited sample size reduces the robustness of the conclusions. Further data from ongoing follow-up are awaited.

Resumen

Introducción

La radioembolización transarterial (TARE) con microesferas de holmio-166 (¹⁶⁶Ho) es un tratamiento para las neoplasias hepáticas primarias y secundarias no resecables. El procedimiento de simulación preterapéutica mediante una dosis de exploración (“scout dose”) es fundamental para predecir la distribución de las microesferas y excluir fugas extrahepáticas. Este estudio observacional unicéntrico tuvo como objetivo evaluar la concordancia dosimétrica entre el procedimiento de exploración con ¹⁶⁶Ho y la terapia con ¹⁶⁶Ho, así como correlacionar la dosis absorbida por el tumor con la respuesta al tratamiento, tanto a nivel tumoral como del paciente.

Métodos

Se incluyeron pacientes con carcinoma hepatocelular en estadio A/B según la clasificación BCLC 2022 o con enfermedad hepática oligometastásica sometidos a TARE con ¹⁶⁶Ho. Se realizó dosimetría basada en vóxeles utilizando el software Q-suite. A los tres meses postratamiento se adquirió una tomografía computarizada con contraste. La respuesta terapéutica se evaluó de acuerdo con los criterios RECIST/mRECIST.

Resultados

Veinte pacientes se sometieron al procedimiento preterapéutico; dieciocho continuaron con la terapia. No se observaron diferencias significativas entre los procedimientos de exploración y de tratamiento en la dosis absorbida por el hígado completo (P = ,331) ni por el tumor (P = ,063), lo que indica una evaluación preterapéutica fiable. Catorce pacientes con dieciséis lesiones tratadas fueron incluidos en el análisis dosis-respuesta (volumen mediano: 22,1 [10,5–80,3] mL; dosis: 22,1 [10,5–80,3] Gy). La tasa de respuesta tumoral objetiva a los tres meses fue del 94%. Sin embargo, no se encontraron diferencias significativas en las métricas de dosis absorbida (P = ,315) ni en los valores de los histogramas dosis-volumen (D50, D70, D85) entre las lesiones respondedores y no respondedores (NR). El análisis a nivel de paciente mostró una tasa de progresión del 29%, siendo más frecuente la falta de respuesta en pacientes con tumores hepáticos secundarios (P = ,011).

Conclusión

Este estudio, que incluye una cohorte portuguesa tratada con TARE con ¹⁶⁶Ho, mostró una alta tasa de respuesta tumoral. No obstante, el tamaño limitado de la muestra reduce la solidez de las conclusiones. Se esperan nuevos datos procedentes del seguimiento en curso.